01 背景 

英格兰和威尔士每年大约有600,000例婴儿出生，约40%是剖宫产出生。分娩过程中出现紧急剖宫产通常由于胎儿心动过速（每分钟心跳超过160次）引起，即使没有减速或变异性减少的情况。分娩期间母亲的发热直接影响胎儿的心率，并且与母亲和婴儿的不良预后相关。椎管相关的母体发热（ERMF）是分娩期间母亲发热的一个来源，大约20%接受硬膜外分娩镇痛的孕妇会出现这种情况。ERMF可能通过一种无菌（非感染性）的炎症发展而来，并由局部麻醉剂加速，阻止抗热原细胞因子白细胞介素-1受体拮抗剂（IL- 1Ra）的释放。在接受硬膜外布比卡因麻醉的女性中观察到血浆IL-1Ra/IL-1β比值下降，这表明IL-1 Ra或IL-1β可能在ERMF中发挥作用。

IL-1是一种几乎存在于所有人体细胞中的主要细胞因子，其促炎作用通过与IL-1受体拮抗剂（IL-1Ra）的结合受到严格调控。基因变异rs 6743376和rs1542176与IL-1受体拮抗剂基因（ILRN）上游序列无关，而ILRN编码IL-1受体拮抗剂（IL-1Ra）。这些变异是已知最强的遗传因素，影响循环IL-1Ra蛋白浓度。对于每个IL1RN C等位基因，血浆中IL-1Ra的浓度会增加一个对数倍，同时系统性炎症标志物如IL-6和C反应蛋白也会相应减少。通过结合rs6743376和rs1542176等位基因构建的遗传评分显示，遗传决定的IL-1Ra蛋白浓度增加与IL-1受体拮抗剂阿那白滞素具有相似的抗炎效果。

通过孟德尔随机化方法分析英国生物样本库的产时数据，我们发现遗传预测的较高IL-1Ra水平与硬膜外麻醉后较高的剖宫产风险相关。相比之下，遗传预测IL-1Ra水平最低（0等位基因评分）的女性，无论采用何种镇痛方式，其剖宫产率相似。这些数据可以通过以下假设解释：椎管内镇痛通过布比卡因等局部麻醉药物，阻止了抗炎性IL-1Ra的释放。这可能会改变精细调控的炎症过程——这些过程有助于决定分娩时长，从而影响产科干预的可能性。由于IL-1Ra是一种无前导序列的胞质内蛋白，存在于细胞质中等待释放以对抗急性炎症，因此其遗传水平不依赖于mRNA转录的速度。因此，在炎症触发后的几小时内，内源性的抗炎机制可能严重依赖于细胞内已有的IL-1Ra数量，以便迅速释放。根据我们的英国生物样本库数据分析，我们假设在硬膜外分娩镇痛的女性中，遗传学预测IL-1Ra较高的女性产程发热的发生率较低。

02 方法 

研究设计

EPIFEVER-2研究是一项前瞻性观察性队列研究，采用孟德尔随机化方法，在英国六个中心进行。该研究于2021年1月25日获得伦敦（布卢姆斯伯里）研究伦理委员会的伦理批准（编号20/LO/1213）。研究在获得伦理批准后进行了前瞻性注册（ISRCTN99641204）。详细的数据收集、设计和分析方案已发表。共有9名参与者签署书面知情同意书。研究遵循了STROBE-MR指南，以加强使用孟德尔随机化方法进行的观察性流行病学研究的报告（补充表1）。 

入选标准

本研究设计了严格的入选和排除标准，以尽量减少在解释产妇产程发热、临床结局和等位基因评分之间的关系时潜在共存因素的风险。纳入标准如下：女性年龄≥18岁；单胎或双胎妊娠；以及用于分娩镇痛的硬膜外导管。

排除标准如下：不愿意或无法提供同意；无法理解书面或口头同意；已知免疫或遗传综合征或突变，表现为免疫缺陷；在置入硬膜外导管前微生物学证实感染（包括快速抗原检测呈阳性的COVID-19）；已确诊产程发热（母亲体温≥38°C）；宫内死亡；或在有或无微生物学证实感染的情况下使用抗生素。

临床数据收集

记录硬膜外置管时间和分娩时间，以及根据常规护理指南对接受硬膜外镇痛的妇女进行体温检查（图1）。从电子记录单中提取分娩方式 、分娩前抗生素用药和产妇住院时间。

单核苷酸多态性基因分型

在硬膜外导管置入后4小时内，采集血液样本至PAXgene Blood DNA试管，这是保存基因组DNA的最佳方法。Paxgene管在分析前-80°C储存。QMUL基因组中心进行了DNA分析。研究结束后，由对所有研究细节不知情的人员进行了分批次分析。由于该项目涉及少量单核苷酸多态性（SNPs）和大量样本，我们使用Taqman SNP基因分型技术来检测IL-1Ra的rs6743376和rs1542176等位基因的存在或缺失，并进行遗传评分。此外，我们还探讨了NLRP3（NOD[核苷酸寡聚化结构域]、LRR[亮氨酸富集重复]和PYD[吡啶结构域]含有蛋白炎症小体的多态性是否与ERMF有关，因为NLRP3是IL-1家族细胞因子产生的关键介质。我们对NLRP3内含子变异rs10754555进行了基因分型，NLRP3内含子变异与通过炎症小体激活和IL-1β产生导致的临床相关的系统性炎症增加有关。

IL-1Ra等位基因评分的构建

我们没有测量血液中IL1-Ra水平，而是采用了白介素-1遗传学联盟描述的方法，该方法通过孟德尔随机化分析，研究了基因上调对IL-1Ra的心脏代谢效应。该评分完全符合此方法的所有标准要求，主要因为这两个单核苷酸多态性（SNP）互不相关，且对基因预测的IL-1Ra浓度具有统计学上独立的影响。此外，这两个SNP对IL-1Ra浓度的影响程度相似，遗传评分与IL-1Ra浓度之间存在线性关联。对于每个遗传继承的IL1RN C等位基因，预测的IL-1Ra浓度平均增加0.22个标准差。这意味着将这两个SNP结合使用时，通过构建遗传评分，不仅增强了研究的统计效力，还具有生物学意义。作为探索性分析，我们还考察了NLRP3内含子变异rs10754555与主要结果之间的关联。

关注暴露因素

目标暴露因素为基因预测的IL-1Ra水平，对比0（最低基因IL-1Ra水平）与1等位基因的评分组。

主要结局指标

主要结局

主要复合结局指标为产妇产程发热，产妇体温＞38.C，或在分娩前开始进行硬膜外麻醉后，如果产妇体温超过38°C或在至少1小时间隔内两次测量的体温均超过37.5°C，英国皇家妇产科学院指南建议使用抗菌药物治疗。因此，在没有使用抗生素的情况下，如果产妇体温超过38°C，则认为达到了主要结果。

次要结局指标 

次要结局指标包括共同主要结局的各个组成部分、分娩方式，以及母亲（产程时长与住院时间、重症监护使用情况）与新生儿（出生后5分钟Apgar评分、新生儿重症监护使用情况）所需的临床照护。

统计分析

主要复合结局的发生率在等位基因评分为0和≥1的两组间进行比较。针对主要和次要结局，我们采用卡方检验来判定不同等位基因评分（及跨评分）之间是否存在独立性。对于分娩方式，重点探讨了产时发热或抗生素使用情况与等位基因评分对剖宫产率和阴道分娩率的交互影响。事后检验采用Fisher精确检验（双尾），统计模拟研究推荐该方法作为卡方分析的有效事后分析技术。所有分析均基于意向性治疗原则，使用NCSS 2023统计软件完成。各组结局的汇总统计量均附有估计治疗效果及相应95%置信区间（双侧P值）。对于事件发生率较低（<20例）的次要结局未进行统计分析。连续性数据采用单因素方差分析，事后采用Tukey-Kramer检验评估组间交互作用。统计学显著性设定为P<0.05。

样本量估算

根据IL-1Ra联盟评分及我们对英国生物银行数据的分析，等位基因评分为0的女性约占人群的12%。首期EPIFEVER研究中产妇产时发热的总体发生率为13.4%，考虑到英国产科护理指南当前采用更低的体温阈值（37.5℃）作为产时早期抗生素使用标准，我们评估该数据极为保守。

在英国生物银行研究分析前，我们推测等位基因评分为0的产妇更易出现产时发热（约22%）。因此估算至少需要637名受试者，才能检测出约13%的共同主要结局绝对差异（设定条件：等位基因评分≥1组产妇产时发热发生率为9%，α=0.05，检验效能1-β=0.2，分配比7.5:1，并考虑入组分娩后1%的脱落率，采用双侧检验）。据此估算，75名等位基因评分为0的产妇将与558名评分≥1的产妇进行比较。

03 研究结果 

招募研究对象

招募工作于2021年4月27日启动，2023年4月25日完成。期间共筛查2399名女性，最终632人参与研究（图2）。五名女性在签署同意书后退出研究，其中三例因DNA样本质量不达标无法进行等位基因分析。多数研究对象成功分娩，超半数产妇为初产妇。在624例完成等位基因分析的参与者中，109例（17.5%）在开始硬膜外镇痛前接受了阿片类镇痛。研究对象平均年龄32岁（标准差5岁），45%为非白种人（补充表1）。624名产妇中有66例（10.6%）出现产时发热，其中52例（78.8%）进行了血培养检测，5例血培养报告显示微生物生长。

IL-1Ra等位基因评分分布

EPIFEVER-2研究人群中，等位基因评分为0的女性占11.8%（n=74）（补充图1）。不同种族或其他特征的等位基因评分之间无显著差异（补充表2）。

主要复合结局：产妇产程中发热或分娩前使用抗生素与136/550名（24.7%）等位基因评分≤1的产妇相比（比值比1.05，95%置信区间0.60-1.83；P=0.89），有产时发热或接受抗生素治疗（或两者兼具）的产妇比例见图3a及补充图2。

次要结局：

仅就产妇产程发热而言，等位基因评分为0的7/74（9.5%）例妇女发热，而等位基因评分≥1的59/550（10.7%）例妇女发生发热（比值比0.87,95% CI 0.38-1.98；P=0.84）（图3b)。 

抗生素治疗

在74名等位基因评分为0的产妇中，有20人（27.0%）在开始硬膜外镇痛后接受了产时抗生素治疗；相比之下，550名等位基因评分≥1的产妇中有133人（24.2%）接受了该治疗（比值比0.87，95%置信区间0.38-1.98；P=0.59）。

分娩持续时间

在等位基因评分0的女性中，硬膜外导管插入后的分娩持续时间为644分钟(95% CI 565-724分钟），而在等位基因评分1-4的女性中为601分钟 (95% CI 578-631分钟）（P=0.31，单因素方差分析）。

分娩方式

等位基因得分为0的74例妇女中有31例（41.9%）进行了剖宫产，而等位基因得分为1-4的550例妇女中有183例（33.3%）进行了剖宫产(X²=2.15；P=0.143）（图4和补充图3）。

新生儿和产妇结局

新生儿和母亲的结局，包括母亲住院时间，在等位基因得分0和≥1的女性之间没有显著差异（补充表3及补充图4和5）。作为探索性分析，NLRP3内含子变异rs10754555与主要结局无显著关联(X²=2.66；P=0.265）（补充图6）。

04 讨论 

EPIFEVER-2研究建立了目前规模最大的前瞻性数据集，详细记录了产时母体发热的发生率及其临床影响。该研究采用严格定义的入组标准，并排除了潜在混杂因素。我们的主要发现是：在接受椎管内分娩镇痛的产妇中，发热风险与IL-1Ra基因决定水平无关。数据同时表明，相当比例产妇的产时发热会直接影响产科临床决策。

我们设计这项前瞻性研究时制定了严格的纳入与排除标准，以最大限度降低潜在混杂因素对解读产时发热与等位基因评分关系的干扰。通过孟德尔随机化分析获得的遗传学数据表明，较低水平的IL-1Ra（白细胞介素-1受体拮抗剂）在决定产妇产时发热或产前抗生素治疗风险中并不具有潜在致病作用。构建IL-1Ra遗传评分为开展孟德尔随机化研究创造了条件，借此可探究关键IL-1Ra单核苷酸多态性（SNPs）与临床结局的因果关系。若满足一系列特征明确的假设条件，这种尤其采用对应蛋白质水平的等位基因评分的孟德尔随机化方法，能为暴露变量与结局间的因果关系提供证据。由于相比传统观察性研究，孟德尔随机化受混杂因素或反向因果关系影响的可能性更低，该方法能深入揭示IL-1Ra对活跃分娩结局的生物学作用机制。与英国生物银行数据一致，我们发现携带特定等位基因评分的女性比例与既往报告相近。8EPIFEVER-2研究进一步扩展了这些发现——超过45%的受试者为非白人女性（英国生物银行数据库中93%为英国白人女性）。

尽管孟德尔随机化研究具有天然随机分配个体的优势，但其结果与药物随机对照试验（RCT）之间仍存在显著差异。要使孟德尔随机化研究提供可靠结论，必须满足三个关键假设：首先，遗传变异必须与目标生物学参数相关。我们的实验室研究表明，局部麻醉剂（布比卡因）与IL-1Ra释放之间存在直接关联。第二项假设，当前研究及我们的英国生物银行研究均未发现IL-1Ra与暴露-结局关系混杂因素（包括疼痛）存在相关性的证据，这一点通过不同等位基因评分组间相似的药物剂量得到佐证。第三项假设基于"无多效性"原则，即遗传变异仅通过风险因素影响结局。

我们研究的一个普遍性优势在于，这个人种混合研究群体中等位基因评分的分布比例，与我们此前从英国生物样本库报告的数据以及IL-1Ra研究联盟评分报告的结果相似。单核苷酸多态性（SNPs）通过批量分析处理，并由对临床结局不知情的研究人员报告。这个前瞻性数据集具有高度细粒度，得益于严格控制的纳入/排除标准。然而，缺乏相关蛋白质数据（即循环IL1b/IL-1Ra水平）是一个局限。若能获得更精确的发热初现时间或抗生素使用时间数据，或能提供更深入的见解。我们承认次要结局的统计效力不足。考虑到选择硬膜外分娩镇痛的孕妇往往具有不同的人口特征（如种族和社会经济地位）及其他医疗行为、合并症和产科史，本研究可能存在选择偏倚。另一个局限是未记录剖宫产手术的具体时机和指征。检测IL-6和C反应蛋白（CRP）的血浆水平或有助于进一步理解产妇发热机制。此外，近期使用脂质体RNA新冠疫苗（特别是这个高风险孕妇群体）可能改变了白细胞介素1-白细胞介素1受体拮抗剂，但我们未记录近期新冠疫苗接种情况。虽然分娩过程中同意后约2%的脱落率高于预期，但并未实质影响研究的主要结论。

综上所述，对于分娩期间要求硬膜外镇痛的产妇，遗传决定的较高IL1-Ra水平并不会显著增加产时发热、产时抗生素使用或剖宫产的发生风险。

附录A.补充资料

本文的补充数据可以在网上找到https://doi.org/10.1016/j.bja. 2025.03.037。 

醉翁之艺点评

这是篇前瞻性多中心孟德尔随机化研究，探讨IL-1受体拮抗剂多态性与硬膜外镇痛产妇产时发热关系。研究假设特定等位基因缺失与发热或抗生素使用相关，但624名产妇数据显示，基因预测的IL-1Ra水平与产时发热、抗生素使用及剖宫产率均无显著关联。其优点是采用孟德尔随机化减少混杂，样本涵盖多中心且非白人比例高；不足是缺乏IL-1Ra蛋白数据，次要结局统计效力低，未考虑COVID-19疫苗影响。该研究为理解硬膜外相关发热机制提供了基因层面的新证据。

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